一体化伺服电机在光伏智能清洗机器人中的应用

 

随着太阳能发电技术的快速发展，光伏电站的应用越来越广泛。然而，由于光伏电站通常建立在野外，长期暴露在自然环境下，积累的灰尘和污垢会降低太阳能电池板的发电效率。

如果采取人工清洗则无法避免人员踩踏屋顶及高空作业风险；如果采取常规的机器人清洗则一旦光伏电站的组件出现高低落差或倾斜安装等情况，机器人在行走过程中会产生无法正常归位等状况。

为此，开发一种高效的光伏智能清扫机器人来清洁电池板，已经成为了一种必要的需求。

01.简介

光伏智能清扫机器人是一种高效、环保的太阳能光伏电站清洁设备。

传统的电控系统采用 PC+单片机+逻辑控制芯片+步进电机等控制方案，这样不仅布线繁琐、空间占用大，而且整个控制流程也十分复杂，大大增加了开发周期。

而一体化伺服电机的应用，为机器人的运动提供了强大的动力支持，其占用空间小、高精确、高响应、总线控制、接线简单、丰富的报警功能、成本更低，进一步提高了清扫机器人的性能和效率。

目前一些电站采用了一种光伏灰水自动清除器的装置，其可以规避人工清洗和常规清扫机器人的诸多弊端，真正做到全自动免运维，但在这种装置中，还存在可以优化升级的地方，以下我们对其来进行升级与改造。

02.应用方案

1.移动清洗作业设计

光伏太阳能板清洁机器人的移动机构采用4个一体化短款伺服电机(PMM60-L)控制四个轮，来控制机器的左右移动。清洗作业方式中的滚刷由电机通过联轴器直接连接，实现机器人的回转运动。

2. 气动系统设计

光伏智能清扫机器人停止运行时，自动移动到停止位置，气缸推动停止轴到停止位置，以达到机器锁轴的目的，即使在狂风暴雨中也不会发生任何移动。

3.PLC控制系统设计

随着单片机性价比的不断提高，微处理器芯片及有关元器件价格大幅度降低，单片机的成本也有所下降。因此，本设计的控制系统采用单片机控制，既便捷，又能控制成本。

通过远程启动控制的方式进行移动、清洗、规避障碍及机器状态等信息的实时传递。

电机型号：PMM6020B-485-LA-0HE(短款)

【一体化伺服电机优势】

高集成度提升设备便携性：一体化伺服电机集成了无刷电机、驱动器、编码器和控制器等功能模块，大大减少了设备的体积和重量。同时，简化系统布线、减少潜在故障点。

灵活性满足多样化需求：一体化伺服电机支持CAN/CANopen/Modbus通信，可以根据需要进行灵活的控制和调整，适应不同的工作需求。

高精度定位提升测量精度：一体化伺服电机具有较高的定位精度，能够实现移动设备的高精度定位。

多种控制模式：支持 PP、 VM、 PV、 PT、 HM、 IP、 CSP、 CSV、 CST 标准模式；支持NiMotion位置模式、NiMotion速度模式、NiMotion力矩模式。

高速响应提升设备效率：一体化伺服电机具有快速的响应速度。

完善的报警功能：一体化伺服电机上电自检诊断，能及时发现硬件故障，避免影响系统运行搭载多种安全保护功能， 通过 LED 闪烁警报，直观显示电机当前状态，同时具备过压/欠压、过热、过流、堵转报警等保护功能。

 

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